基于BIM技术的地下工程和智慧城市.pptx

1、BIM技术在业主方的应用与实践基于基于BIMBIM技术的地下工程和智慧城市技术的地下工程和智慧城市 及世博应用探索及世博应用探索中国建中国建设设教育教育协协会会BIM专专家委家委员员会委会委员员上海市科技委上海市科技委专专家家/上海市住建委上海市住建委专专家家张鹏飞张鹏飞 博士博士/教授教授级级高高级级工程工程师师2017.4.24第一部分 基于BIM技术的地下空间智能化管理1.1 基于BIM技术基坑与地下工程监测云服务平台地下空间工程建设过程中，以工程安全管理为出发点，实现监测数据 智能处理及预报警分析的服务平台。提供现场监测数据采集、远程自动化监测、智能化的数据处理与报表生成、预报警分析提

2、醒、云端数据管理、监 测成果发布、手持移动终端查询管理 及多工程集群监控的一体化解决方案。技术人员实时监控技术人员实时监控专家人机干预专家人机干预建筑安全管理机构建筑安全管理机构远程数据分析远程数据分析实时数据采集实时数据采集监测现场监测现场监测信息发布浏览监测信息发布浏览监测元器件监测元器件基于BIM的上海中心大厦智慧化信息系统地下空间工程安全监测管控中心地下空间工程安全监测管控中心基于BIM的5D基坑安全监测基于BIM的5D基坑安全监测监测监测+BIM+BIM+地质水文地质水文监测监测+BIM+G+BIM+G ISIS固结K0勘察工程项 目管理系统工程地质GIS 信息管理系统三维地质 信息

3、系统工程版计算版土试版1.2 基于基于BIM的地下勘察内外的地下勘察内外业业信息一体化系信息一体化系统统岩土工程岩土工程勘察勘察软软件件土工土工试验试验自自动动化采集系化采集系统统野外数据野外数据采集系采集系统统工程管理工程管理与数据分析与数据分析软软件件剪切无侧线三 轴数字式原位测试仪静力触探测斜仪野外钻探 实时记录仪2.2基于基于BIM的地下勘察内外的地下勘察内外业业信息一体化系信息一体化系统统数字式静力触探测斜仪是一款可以接收数字信数字式静力触探测斜仪是一款可以接收数字信号的新号的新型静力触探采集仪。静力触探传感器的型静力触探采集仪。静力触探传感器的A/DA/D转换过程全部转换过程全部

4、在探头内部进行，采集仪直接接收数字信号，从而避免了在探头内部进行，采集仪直接接收数字信号，从而避免了 由于电缆线路和外界环境对测量数据产生影响。由于电缆线路和外界环境对测量数据产生影响。仪器采用触摸屏操控方式和图形化界面仪器采用触摸屏操控方式和图形化界面，人机交互直人机交互直观，简便，可实时查看观，简便，可实时查看数据曲线、杆长、深度、偏移数据曲线、杆长、深度、偏移量、量、压力、倾角压力、倾角等参数。等参数。仪器具有省电、存储容量大的特点，内置仪器具有省电、存储容量大的特点，内置GPSGPS芯片芯片和和无线发送功能无线发送功能，数据可通，数据可通过无线网络直接发送到网络服务过无线网络直接发送到

5、网络服务 器或电子邮箱，可器或电子邮箱，可有效防止数有效防止数据造假据造假。1.2 基于BIM的勘察内外业信息一体化系统数字式静力触探测斜仪数字式静力触探测斜仪1.2 基于BIM的勘察内外业信息一体化系统由钻孔自动生成三维地质模型由钻孔自动生成三维地质模型土工试验自动化采集系统土工试验自动化采集系统岩土工程计算分析软件岩土工程计算分析软件BIM 施工拆除勘察规划 设计结构 运维风险控制1.3地下工程BIM及GIS开发与咨询依托BIM设计软件平台，通过研究数据规则和模型标准、三维建模方法、属性信息集成和共享方法、协同设计、虚拟场景展示等一系列模型创建关键技术，建立标准化岩土工建筑信息模型岩土工程

6、信息模型与全生命周期建筑信息模型实现信息共享程专业信息模型，为工程建筑全生命周期的应用提供数据支撑。地基基础地下工程BIM应用目标勘察物探结构机电建筑设计监测1.3地下工程BIM及GIS应用开发与咨询结合集成建筑工程BIM 的项目管理应用主体结构BIM模型 及协同管理基坑周边地下管线 BIM模型场地工程勘察 BIM模型基坑围护设计 BIM模型地铁隧道测量 BIM模型岩土工程BIM协同应用勘察设计阶段建模应用施工阶段的建模应用1.3地下工程BIM及GIS应用开发与咨询结合基于钻孔数据生成3D地质模型.生成三维地质模型难点 空间插值算法有效性、特殊地质现象的解译 软件开发 勘察软件+Revit数据

7、无缝导入和建模应用(自主开发).城勘软件.BIM软件 通过编写插件，按类别将CAD设计文 件中围护结构，导出到EXCEL标准格 式；在Revit中通过Excel建模插件，读取 Excel中基坑围护数据，调用已经建立 的基坑族，快速建模；缺点：CAD图层设置要严格的标准化1.3地下工程BIM及GIS应用开发与咨询结合基坑快速三维建模CAD图纸 BIM模型 第二部分.基于BIM技术的数字沙盘奠定智 慧城市智慧城市与BIM技术的结合BIM技术覆盖智慧城镇全生命周期施工规划运维设计视觉设计交互设计 业务流程 技术优化 行为分析 持续改善BIM信息化系统的亮点,为政府或土地开发商决策提供快速、准确服务。

8、地块开发提供拆迁分析数据地块历史阶段时间轴平铺对比：规划征地供地道路拓宽分析，道路施工规划，快速高效辅助市政道路规划管 理管线道路规划管线竖向综合绿建分析方案比选用管理技术(标准、流程、平台)建立BIM环境，实现“四化”管理的标准化、程序化、合同化、信息化。监理监理 业主业主 2）进度：建设周期缩短5%3）质量：设计、施工错误 造成浪费减少80%1）投资：节约5%智慧建设验收验收投资投资施工施工设计设计商业中心漫游辅助招商管理，提高商洽效率。租位展示招商管理能耗园区物联网物联网RFID技术云计算平台IT和网络设施数据存储数据分析 呼叫中心视频通信通信网智慧运维园区、楼宇管理 数据收集及分析园区

9、环境监测GIS BIM FM楼宇管理设备管理与OA系统集成，快速管理园区公共事务，降 低管理成本，提高工作效率智慧办公建 筑 信 息 模 型（BuildingInformation Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM技术与FM管理的结合，提高FM管理效率与品质，充分发挥BIM模型价值！FMFM管理（设备设施管理）设施管理BIM模型提供周边交通信息，如附近公交站点查询定位等，也可通过点查询实现 对商铺或办公区的房间号、面积、高度、承租单位、租金、租约开始日 期、结束日期、过往的出租历史等信息，

10、提高物业管理于服务效率。BIM技术辅助物业管理，提高物业管理效率，减少人力成本物业管理第三部分 基于BIM的后世博大型建筑群体数字化协同管理关键技术整体思路核心成果总结展望一二三目 录 单体建筑多，地下空间全贯通地上有28幢建筑，由多家设计，难以保证世博园B片区整体设计风格一致，同时建筑单体间及各建筑单体内专业间（市政、能源等）接口协调难以保证。施工不同步，协调难度大不是同时施工，在没有红线制约的有限施工场地，互相制约；共同沟穿越问题，两条道路、三条通道施工难点，建设时间紧迫。投资主体多，合理分摊难地下公共空间工程由世发集团统一建设，由多家业主投资和分摊。合理、科学、及时的投资控制和工程量计算

11、及成本分摊难。建设方面较难实现“高品质和功能高度融合”的要求项目面临难点“1幢楼、2条路、3个通道”工程应用，4个标准，6个平台“统一规划、统一设计、统一施工、统一管理”“投资主体多、设计单位多、施工不同步、共 同地下空间建设”管理任务：统一协调，按时完成任务。建设任务：统一代建，完成公共区域建设。新型建设模式的提出BIM的引入工程需求任务难点后后世世博博大大型型建建筑筑群群体体数数字字化化协协同同管管理理关关键键技技术术研研究究业业主主建建设设管管理理任任务务复复杂杂，难难度度大大3 3、建筑群特点明显、建筑群特点明显：小街坊、高密度、低高小街坊、高密度、低高度度、高贴线率高贴线率2 2、参

12、建主体多元化：、参建主体多元化：13+313+3家投资家投资 多个设计单位、施工单位多个设计单位、施工单位4 4、统一规划难度高：、统一规划难度高：“高品质和功能高度融合高品质和功能高度融合”1 1、定位高：、定位高：央企总部央企总部5 5、建设时间紧迫：、建设时间紧迫：20162016年建设完成年建设完成3 3）质量：设计、）质量：设计、施工错误造成浪费施工错误造成浪费 减少减少80%80%1 1）投资：节约）投资：节约5%5%2 2）进度：建设周）进度：建设周 期缩短期缩短5%5%工程特点工程特点总目标总目标项目项目需求需求大大型型建建筑筑群群体体数数字字化化协协同同管管理理总总平平台台1

13、 1项项示示范范工工程程主要成果主要成果协同施工平台协同施工平台1 1项项协同监理平台协同监理平台1 1项项协同设计平台协同设计平台1 1项项设计应用设计应用施工应用施工应用投资应用投资应用监理应用监理应用管理应用管理应用3 3、论文、论文4 4、平台、平台5 5、示范工程、示范工程1 1、标准、标准2 2、专利、专利考核指标考核指标任务分解任务分解来源于工程需求，服来源于工程需求，服务务于工程建于工程建设设3+1平台工程工程应应用落地用落地标标准指南保障准指南保障整体思路核心成果总结展望一二三目 录及BIM设计平台研究内容：1.基于地理信息系统GIS和BIM的动态总体规划2.超大项目群性能模

14、拟仿真设计技术3.超大项目群工程量与造价数据共享应用4.BIM工程协同平台（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术基于地理信息系统GIS和BIM的动态总体规划规划数据BIM化多目标开发和规划，彼此协同和效率提升不同建设单位规划设计异步推进 避免冲突GIS与BIM数据整合：.建立统一的城市规划空间定位基准.遵循统一的城市测量与工程测量规范.建立统一的数据标准.建立相对健全并合理的数据动态更新机制（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术GI S 图 像 与 BI M 模 型 的 可视 化 展 示及BIM设计平台.单体分析局限大.二维技术项目性能仿真分析.群体单体群体分析.三维可视化.提

15、升项目群的体性能整参数（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术超大项目群性能模拟仿真设计技术研究日照分析 季风环境分析及BIM设计平台常规性能分析（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术超大项目群工程量与造价数据共享研究传统造价手工计算局限大直接从BIM导出，与现有规范对接及BIM设计平台BIFM集成化BIM工程协同平台 基于BIM与GIS的协同设计平台 集成的三维设计协同平台建筑群体协同设计规模大业主众多多层指令（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术传统协同设计项目单一规模不大业主唯一协同管理平台与设计协同平台对接及BIM设计平台整体构架.作为工程行业通用平台，可 进行面

16、向各种行业的定制化.作为基础数据平台，可以针 对具体项目进行定制（一）后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术.支撑异地工作.提升协同效率BIM工程协同平台及BIM设计平台平台特点推广前景及BIM施工平台研究内容：1.虚拟施工BIM技术应用2.工程造价管理BIM技术应用3.施工进度管理BIM技术应用4.基于BIM的协同施工管理平台（二）后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术世博大厦（世博集团）位置图BIM技术应用重 点：管线综合碰 撞检测碰撞点2800余个BIM模型管理流程.提早发现和解决冲突.减少不必要的浪费.降低建造成本（二）后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术室内净高及空间效果，导

17、致返工浪费。虚拟施工BIM技术应用及BIM施工平台工程造价管理BIM技术应用传统工程造价管理 工作效率低 计算误差大 计算精度不高 造价数据滞后 造价数据共享困难工程造价管理BIM技术 提高准确性和高效性 控制设计变更 模型数据积累和共享工程：后世博建筑群规划道路工程量统计基于BIM模型的实物量统计与现场实物量相 差不大，基本上可以控制在2%-4%以内。（二）后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术及BIM施工平台规划道路模型 许多不同的参建单位要在有限的施工 场地上开展大量不同的工作 各个参建单位的工作冲突，例如人员 进场顺序、机械设备、周转材料的存 放等问题BIM技术工程项目计划管理中引用

18、BIM技术，可以 加强管理者的进度控制能力、减少工程延 误的风险，并能够节约施工时间。（二）后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术 进度情况分析 资源情况分析 费用情况分析施工进度管理BIM技术应用3D4D项目工程：世博大厦及BIM施工平台面临问题 三维可视，信息交互，资料集成（包括二维图纸、三维模型，office、pdf调阅）克服传统施工的不足（信息传递慢、范围局限、效率低下，多层传递导 致的信息错误）直观了解现场即时施工情况及突发 事件处理情况，解决了传统工程汇 报中文字表述无法形象地体现工程 质量、安全、进度等问题。及BIM施工平台上海建工三维可视化信息交互平台（二）后世博大型建筑群体

19、数字化协同施工关键技术基于BIM的协同施工管理平台协同管理平台架构主要功能研究内容：.基于三维扫描的现状建模方法.BIM工程监理协同平台（三）（三）后世博大型建筑群体数后世博大型建筑群体数字化字化协协同同监监督和控制督和控制关关键键技技 术术及及BIMBIM监监理平台理平台基于三维扫描的现状建模方法精准建模，通常用的是三维点云扫描技术。其包含的关键技术有：.基站定位技术；.三维扫描点云数控制技术；.点云数据的去噪技术；.点云的大数据的压缩处理技术；协助变更方案评估，为快速决策提供有力依据，实现多子项、多专业的协同（三）、（三）、后世博大型建筑群体数字后世博大型建筑群体数字化化协协同同监监督和控

20、制督和控制关关键键 技技术术及及BIMBIM监监理平台理平台现状建模的BIM技术应用工程：世博大厦建设应用：通过动态施工模拟发现，汽车吊在伸臂动作中会伸入高压电危险圈，吊车司机有被触电的危险，从而使危 险源的识别更精确真实，降低对操作 人员经验的依赖，实现施工安全动态 协同。（三）后世博大型建筑群体数字化协同监督和控制关键技术汽车吊伸臂伸入高压电危险圈汽车吊所在厂区空间初始位置及BIM监理平台BIMBIM工程监理协同平台工程监理协同平台五大模块 监理管理模块 验收管理模块 模型管理模块 监理文档管理模块 项目信息及权限管理模块应用.传统监理：指令传达主要以口头和书面为 主，易产生信息沟通不畅及

21、错误理解等问 题。.引入BIM模型:信息流转更加通畅，管理流 程更加流畅，动态监管。项目模型可视化。（三）、（三）、后世博大型建筑群体数字后世博大型建筑群体数字化化协协同同监监督和控制督和控制关关键键 技技术术及及BIMBIM监监理平台理平台超大项目群多主体施工监理管理平台平台体系（四）、（四）、后世博大型建筑群体数字化后世博大型建筑群体数字化协协同管理同管理关关键键技技术术及平台及平台三个层面应用、二个保障体系.设计协同平台.施工协同平台.监理协同平台以业主总平台为核心，实现数据共享、工作协同（四）、（四）、后世博大型建筑群体数字化后世博大型建筑群体数字化协协同管理同管理关关键键技技术术及平

22、台及平台.后世博大型建筑群体数字化后世博大型建筑群体数字化协协同同施工施工关关键键技技术术及及BIM施工平台施工平台.后世博大型建筑群体数字化后世博大型建筑群体数字化协协同同设计设计关关键键技技术术及及BIM设计设计平台平台.后世博大型建筑群体数字化后世博大型建筑群体数字化协协同同监监督和控制关督和控制关键键技技术术及及BIM监监理平台理平台.后世博大型建筑群体数字后世博大型建筑群体数字化化协协同管理关同管理关键键技技术术及平台及平台.“一楼两路三通道一楼两路三通道”示范工程示范工程.后世博大型建筑群体数字后世博大型建筑群体数字化管理化管理标标准准规规范范六个核心成果346521序号序号标准规

23、范名称标准规范名称1 1后世博央企总部基地BIM应用实施指南2 2上海世博园区B02、B03地块央企总部基地数字园区建设管理应用导则3 3上海世博会B片区央企总部基地地下空间BIM建模标准4 4世博发展集团大厦BIM实施标准5 5后世博大型建筑群体施工阶段BIM技术应用标准6 6基于BIM技术的超大项目群建设优化工作程序和方法背景：参建单位对于BIM使用缺少积极性.立项期间，整个行业缺乏相应的标准 规范.应用方法、体量大小、工作流程和方 法，各个单位不同主要工作将BIM写入招投标加分，并明确补贴 标准（实施指南项目招标、合同签订 部分）.制定了面向项目的系列标准指南 规范了模型或属性的建立、修

24、改、引用、交互、传递等行为 规范了模型在建设和运营全寿命期的应用，实现了BIM应用的统一（五）、（五）、后世博大型建后世博大型建筑群体数字化管理筑群体数字化管理标标准准规规范范示范工程.世博大厦：设计、施工、投资，运营.规划一路和规划二路地下管线：设计、投资.穿越博成路三条通道及地下空间：设计、施工、投资（六）、“一楼两路三通道及地下空间”示范工程成果示范应用一：世博大厦BIM应用情况1.设计中BIM应用：设计过程中 总计发生相关大小碰撞约205处。2、造价BIM应用：三层一个楼面 节省的造价8.39%3.施工深化设计：管线碰撞测试 所造成的错、漏、碰缺、返工等 造成的浪费减少80.9%（六）

25、、“一楼两路三通道及地下空间”示范工程成果示范应用二：规划一路、规划二路道路及公 共绿地地下空间工程BIM应用情况1.设计BIM应用：结合BIM发展状况，提出了在不同阶段“工作共 享”和“模型链接”模式的应用 2.造价BIM应用：为基坑围护工程 的项目投资分摊提供支撑数据（六）、“一楼两路三通道及地下空间”示范工程地下公共区工程部分建模基坑围护结构建模工程需求：1、亚信峰会召开时间要求，施工工期急 2、共同沟的断面大、管线综合度高3、共同沟沉降控制要求高，共同沟结构复杂 4、施工现场作业面小BIM应用.BIM运用M技术对三条地下连通道进行了施 工模拟，进行施工进度分析、方案优化，节约工期约40

26、天（原工期120天）。.造价方面：顶管法施工地下通道造价4800 万，明挖法施工地下通达（管线不搬迁）3700万。节约了1100万。（六）、“一楼两路三通道及地下空间”示范工程成果示范应用三：穿越博成路三条通道及地下空间2#通道Synchro施工模拟视频截图2#通道Delmia施工模拟视频截图整体思路核心成果总结展望一二三目 录总结：1、通过课题研究和工程中应用，形成了六项重要技术成果 成果1：后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术及BIM设计平台 成果2：后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术及BIM施工平台 成果3：后世博大型建筑群体数字化协同监督和控制关键技术及BIM监理平台 成果4：后世博大型建筑群体数字化协同管理关键技术及平台 成果5：后世博大型建筑群体数字化管理标准规范 成果6：“一楼两路三通道及地下空间”示范工程2、通过查新，具有新颖性，成果达到了国内领先/国际先进水平。展望：对行业、地方标准中的推广 运营管理的应用 BIM技术应用专项投标评分办法相关鼓励政策三、总结展望BIM共赢，不是浮云！联系电话：18421033370